衛(wèi)星用手持磁極性測試儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及衛(wèi)星用手持磁極性測試儀，屬于衛(wèi)星或飛船測試【技術領域】。該測試儀包括霍爾器件H1、霍爾器件H2、發(fā)光二極管D1、發(fā)光二極管D2、發(fā)光二極管D3、電源開關K、電阻R1、電阻R2、電阻R3、9V集層電池、外殼和兩個磁鋼；霍爾器件H1、霍爾器件H2、發(fā)光二極管D1、發(fā)光二極管D2、發(fā)光二極管D3、電源開關K、電阻R1、電阻R2、電阻R3和9V集層電池之間通過導線連接。本實用新型的手持式磁極性測試儀，體積小，重量輕，攜帶方便，不僅可以對磁力矩器極性進行測試，而且，自帶的永久性磁鋼，還可以對衛(wèi)星上的磁強計進行極性測試，不但縮短了測試時間，更保證了測試的準確性、安全性。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及衛(wèi)星用手持磁極性測試儀，屬于衛(wèi)星或飛船測試【技術領域】。 衛(wèi)星用手持磁極性測試儀
【背景技術】
[0002] 磁力矩器是衛(wèi)星姿軌控系統(tǒng)的執(zhí)行部件之一，利用產生的磁場與空間地磁場相互 作用，產生力矩。衛(wèi)星（飛船）控制分系統(tǒng)在分系統(tǒng)試驗、整星AIT各階段及發(fā)射場測試中， 需要對磁力矩器、磁強計控制極性進行測試確認。目前，測試磁力矩器控制極性方法是使用 指南針，測試磁強計用磁鋼。由于現(xiàn)有指南針型號各種各樣，靈敏度、極性標識都不盡相同， 測試前首先要利用地球磁場對指南針進行極性校準確認，由于建筑物有鋼筋結構，測試現(xiàn) 場有金屬物品等干擾了周圍地磁場，使得確認指南針極性非常困難。利用指南針進行磁力 矩器極性測試時，測試過程繁瑣，指針擺動不靈敏，特別是在垂直使用時指針經?？ㄗ?，測 量磁矩小的磁力矩器時，指針幾乎不擺動，使得測試磁力矩器極性結果不清晰，容易造成極 性誤判，存在很大風險。磁力矩器裝到衛(wèi)星上以后，不同衛(wèi)星磁力矩器安裝位置也不同，測 試更加困難，容易碰壞衛(wèi)星及其他部件，由于空間狹小，甚至不能進行測試，不僅增加了測 試復雜度，還存在許多安全隱患。
[0003] 霍爾開關器件體積小，有較高的準確度、靈敏度和穩(wěn)定性，而且有很寬的工作溫度 范圍。本實用新型提出了一種磁極性測試儀，采用霍爾器件作為磁測量部件。為了完善測 試儀的通用性和數據可靠性，對五院型普內所有磁力矩器產品的輸出特性進行了分析和測 試，最終選取合適的霍爾器件，并經過針對性的電路處理，只用一種型號霍爾器件，就可以 檢測出N/S極磁場，能快速、準確地測出磁力矩器的磁場極性。采用手持式設計，外形類似 萬用表，內置9V電池供電，測試探頭小巧，適用于狹小空間，集供電、測量與顯示于一體，滿 足測試需要，設備安全可靠，使用方便，簡單有效，重量輕巧，便于攜帶。
[0004] 磁強計是測量衛(wèi)星姿態(tài)的敏感器之一，利用測量地磁場，確定衛(wèi)星姿態(tài)。但是，地 面對磁強計極性的測試確認，沒有一個很好的辦法，利用永久性磁鋼產生的固定極性磁場 可以對磁強計進行極性測試。將永久性磁鋼內置于測試儀內部，一方面可以用于磁極性測 試儀自檢，另一方面可以用于磁強計功能性測試。一機兩用。 實用新型內容
[0005] 本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術的不足，提出衛(wèi)星用手持磁極性測試儀。
[0006] 本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的。
[0007] 本實用新型的衛(wèi)星用手持磁極性測試儀，該測試儀包括霍爾器件H1、霍爾器件 H2、發(fā)光二極管D1、發(fā)光二極管D2、發(fā)光二極管D3、電源開關K、電阻R1、電阻R2、電阻R3、9V 集層電池、外殼和兩個磁鋼；霍爾器件HI、霍爾器件H2、發(fā)光二極管D1、發(fā)光二極管D2、發(fā)光 二極管D3、電源開關K、電阻R1、電阻R2、電阻R3和9V集層電池之間通過導線連接；
[0008] 且發(fā)光二極管D1、發(fā)光二極管D2、發(fā)光二極管D3、電源開關K、電阻R1、電阻R2、電 阻R3、9V集層電池及兩個磁鋼均位于外殼內，其中一個磁鋼的N極固定在外殼內壁上，另外 一個磁鋼的S級固定在外殼的內壁上；
[0009] 9V集層電池的正端經電源開關K后接霍爾器件H1的第1管腳、霍爾器件H2的第 1管腳、電阻R1的一端、電阻R2的一端和電阻R3的一端；
[0010] 電阻R1的另一端接發(fā)光二極管D1的正端；電阻R2的另一端接發(fā)光二極管D2的 正端；電阻R3的另一端接發(fā)光二極管D3的正端；
[0011] 霍爾器件H1的第2管腳接9V集層電池的負端，霍爾器件H2的第2管腳接9V集 層電池的負端，發(fā)光二極管D1的負端接9V集層電池的負端；
[0012] 霍爾器件H1的第3管腳接發(fā)光二極管D2的負端；
[0013] 霍爾器件H2的第3管腳接發(fā)光二極管D3的負端；
[0014] 發(fā)光二極管D1作為電源指示燈；
[0015] 發(fā)光二極管D2作為N磁極性信號指示燈；
[0016] 發(fā)光二極管D3作為S磁極性信號指示燈；
[0017] 霍爾器件H1和霍爾器件H2分別固定密封在一個圓柱體內，并用導線引出作為磁 極性探頭；
[0018] 上述的測試儀采用手持式設計。
[0019] 有益效果
[0020] 本實用新型的手持式磁極性測試儀，體積小，重量輕，攜帶方便，不僅可以對磁力 矩器極性進行測試，而且，自帶的永久性磁鋼，還可以對衛(wèi)星上的磁強計進行極性測試，不 但縮短了測試時間，更保證了測試的準確性、安全性。霍爾檢測器件是以霍爾效應作為理論 基礎，以霍爾元件為核心部件的磁敏式檢測元件。將被測磁場強度轉換為高低電平輸出，其 輸出電壓在一定范圍內與磁場感應強度成比例關系?；魻柤善骷Y構簡單、工藝成熟、線 性好、頻帶寬、體積小、使用壽命長，目前最常用的霍爾元件是由鍺、硅、銻化銦和砷化銦等 半導體材料制成的。選用霍爾器件型號為UGN3501，該器件將霍爾元件、放大器、施密特觸發(fā) 器、穩(wěn)壓電源及輸出電路通過集成化制作工藝構成獨立器件，體積小、功能全。高低電平的 轉變所對應的磁感應強度不相等，開關特性具有切換回差，具有較好的抗干擾能力，可有效 防止電磁場、震動等干擾引起的誤動作，而且?guī)в醒a償電路，有助于減小誤差，內部所設的 穩(wěn)壓電源具有較寬的電壓范圍，一般可為3?16V，不僅尺寸緊湊，便于應用。
[0021] 根據磁力矩器的工作特點，磁力矩器所輸出的磁場強度隨激磁線圈中電流的增加 而線性增加，而當激磁電路斷開，激磁電流消失后，磁力矩器中的磁場也消失且剩余磁場強 度很小。將霍爾開關在磁力矩器產生的磁場（N/S)中感應的電壓信號經電路處理，驅動發(fā) 光二極管顯示為磁極性測試結果，顯示直觀，穩(wěn)定可靠，用于磁力矩器極性測試，可以實現(xiàn) 敏感器體積小、功耗低、與被測物體無接觸的需求，滿足磁力矩器極性測試。
[0022] 為了完善測試儀的通用性和數據可靠性，對磁力矩器產品的輸出特性進行了分析 和測試，最終選取合適的霍爾器件，并經過針對性的電路處理，只用一種型號霍爾器件，就 可以檢測出N/S極磁場，分別驅動發(fā)光二極管，顯示被測的磁極性，能快速、準確地測出磁 力矩器的磁場極性，沒有檢測到磁場，發(fā)光二極管不亮，具有更高的測試結果準確性、可靠 性、避免了錯判、漏判的風險。
[0023] 由于霍爾器件功耗低，靜態(tài)時功耗電流只有微安級，因此，采用9V集層電池供電， 體積小，壽命長（可使用2年以上），更換方便。
[0024] 為了便于攜帶，外殼底部有可以打開的小蓋，磁極性探頭及信號線可以收納到殼 內部，使儀器外觀簡潔、整齊。
[0025] 測試儀內部鑲嵌兩個對外極性不同的永久性磁鋼，既可用于使用前可自檢驗證極 性正確性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026] 圖1為本實用新型的測試儀的組成示意圖；
[0027] 圖2為實施例中霍爾器件的極性示意圖；
[0028] 圖3為實施例中霍爾器件的封裝示意圖；
[0029] 圖4為用本實用新型的測試儀對磁力矩器進行測試時的示意圖；
[0030] 圖5為用本實用新型的測試儀對對磁強計進行測試時的示意圖。
【具體實施方式】
[0031] 下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0032] 實施例
[0033] 如圖1所示，衛(wèi)星用手持磁極性測試儀，該測試儀包括霍爾器件H1、霍爾器件H2、 發(fā)光二極管D1、發(fā)光二極管D2、發(fā)光二極管D3、電源開關K、電阻R1、電阻R2、電阻R3、9V集 層電池、外殼和兩個磁鋼；霍爾器件H1、霍爾器件H2、發(fā)光二極管D1、發(fā)光二極管D2、發(fā)光二 極管D3、電源開關K、電阻R1、電阻R2、電阻R3和9V集層電池之間通過導線連接；
[0034] 且發(fā)光二極管D1、發(fā)光二極管D2、發(fā)光二極管D3、電源開關K、電阻R1、電阻R2、電 阻R3、9V集層電池均位于外殼內，其中一個磁鋼的N極固定在外殼內壁上，另外一個磁鋼的 S級固定在外殼的內壁上；
[0035] 9V集層電池的正端經電源開關K后接霍爾器件H1的第1管腳、霍爾器件H2的第 1管腳、電阻R1的一端、電阻R2的一端和電阻R3的一端；
[0036] 電阻R1的另一端接發(fā)光二極管D1的正端；電阻R2的另一端接發(fā)光二極管D2的 正端；電阻R3的另一端接發(fā)光二極管D3的正端；
[0037] 霍爾器件H1的第2管腳接9V集層電池的負端，霍爾器件H2的第2管腳接9V集 層電池的負端，發(fā)光二極管D1的負端接9V集層電池的負端；
[0038] 霍爾器件H1的第3管腳接發(fā)光二極管D2的負端；
[0039] 霍爾器件H2的第3管腳接發(fā)光二極管D3的負端；
[0040] 發(fā)光二極管D1作為電源指示燈；
[0041] 發(fā)光二極管D2作為N磁極性信號指示燈；
[0042] 發(fā)光二極管D3作為S磁極性信號指示燈；
[0043] 如圖2所示，霍爾器件H1和霍爾器件H2均為UGN3501型號器件；
[0044] 如圖3所示，霍爾器件H1和霍爾器件H2分別固定密封在一個圓柱體內，并用導線 引出作為磁極性探頭；
[0045] 如圖4所示，當對磁力矩器進行極性測試時，將磁極性探頭置于被測磁力矩器的 測試端；當測試端極性為N時，測試儀的N磁極性信號指示燈變亮；當測試端極性為S時，測 試儀的S磁極性信號指示燈變亮；當沒有檢測到磁力矩器磁極性時，指示燈均不亮，避免錯 判風險。
[0046] 如圖5所示，當對磁強計進行極性測試時，將測試儀的N極靠近磁強計，判讀磁強 計的輸出，如果N極輸出變大，說明磁強計極性正確，如果N極輸出變小，說明磁強計極性錯 誤。
【權利要求】
1. 衛(wèi)星用手持磁極性測試儀，其特征在于：該測試儀包括霍爾器件HI、霍爾器件H2、發(fā) 光二極管D1、發(fā)光二極管D2、發(fā)光二極管D3、電源開關K、電阻R1、電阻R2、電阻R3、9V集層 電池、外殼和兩個磁鋼； 霍爾器件H1、霍爾器件H2、發(fā)光二極管D1、發(fā)光二極管D2、發(fā)光二極管D3、電源開關K、 電阻R1、電阻R2、電阻R3和9V集層電池之間通過導線連接； 發(fā)光二極管D1、發(fā)光二極管D2、發(fā)光二極管D3、電源開關K、電阻R1、電阻R2、電阻R3、 9V集層電池和兩個磁鋼均位于外殼內，其中一個磁鋼的N極固定在外殼內壁上，另外一個 磁鋼的S級固定在外殼的內壁上； 9V集層電池的正端經電源開關K后接霍爾器件H1的第1管腳、霍爾器件H2的第1管 腳、電阻R1的一端、電阻R2的一端和電阻R3的一端； 電阻R1的另一端接發(fā)光二極管D1的正端；電阻R2的另一端接發(fā)光二極管D2的正端； 電阻R3的另一端接發(fā)光二極管D3的正端； 霍爾器件H1的第2管腳接9V集層電池的負端，霍爾器件H2的第2管腳接9V集層電 池的負端，發(fā)光二極管D1的負端接9V集層電池的負端； 霍爾器件H1的第3管腳接發(fā)光二極管D2的負端； 霍爾器件H2的第3管腳接發(fā)光二極管D3的負端。
2. 根據權利要求1所述的衛(wèi)星用手持磁極性測試儀，其特征在于：霍爾器件H1和霍爾 器件H2分別固定密封在一個圓柱體內，并用導線引出作為磁極性探頭。
【文檔編號】G01R33/07GK203870231SQ201420229751
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權日:2014年5月6日
【發(fā)明者】李亞強, 蔣慶華, 郝金華, 邢林峰, 蔡建, 宋利芳, 褚楠, 杜輝, 牟夏, 張欣, 張萬利, 張琰 申請人:北京控制工程研究所